Credit Suisse IT-Architektur Grundprinzipien und Beispiele

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1 Credit Suisse IT-Architektur Grundprinzipien und Beispiele Claus Hagen ETH Zürich C.Hagen (CIXT) Slide 1

2 INHALT TEIL 1: Credit Suisse IT-Architektur im Ueberblick Architektur-Anforderungen Umsetzung der Architektur Architektur-Beispiele TEIL 2: Middleware EAI - Enterprise Application Integration Erweiterung der strategischen Middleware-Plattform der CS Slide 2

3 CREDIT SUISSE E-COMMERCE STRATEGY Since several years, CS is heavily using the Web DirectNet youtrade yourhome FundLab InsuranceLab New applications and platforms are constantly added youtrade on WAP youtrade on Palm Personal Financial Services (European Banking Services on Slide 3

4 2ND GENERATION E-COMMERCE FRONT-END IS TIP OF THE ICE-BERG 2nd generation E-Commerce applications require high functionality User interface in the web (and beyond) is only tip of the iceberg of complete functionality (maybe 10%) Underwater part of the iceberg exists in the traditional brick and mortar company Traditional application assets need to be tapped systematically for quick rollout of e-applications Slide 4

5 CS INFORMATIK - SOME NUMBERS 40 Mio Lines of code in central system 16 Mio IMS transactions per day > 100 C/S-applications (self made) DBs, 30 TB Disk more than 100 simultaneous projects typically over 99% availability up to 1 Mio payments per day work stations networked several different electronic banking channels (internet, phone, IVR, ATM, etc.) 1000 Servers ca IT professionals 400 Mio. Pages of output on paper per year (5.5 tons paper per day) several 100 projects MQSeries objects 100 Mio MQSeries messages per day Slide 5

6 DIFFERENT LIFE TIME OF APPLICATION LAYERS. GUI, presentation, channel specific 2 years Application logic, product specific 10 years Core system, close to operational data, generic for the bank 30 years Slide 6

7 MANAGED EVOLUTION. IT Efficiency Driven by IT Architecture, IT efficiency Fusion RZ2/RZ3 Host 2000 Exit OS/2 DirectNet LBM DEP Redesign Focus /Match MCM Business value Driven by business, time to market Slide 7

8 IT ARCHITEKTUR: STADTPLANUNG Slide 8

9 IT-ARCHITEKTUR IST STADTPLANUNG Existierender IST-Zustand - Komplette Neuplanungen äusserst selten Vielzahl existierender Applikationen Verschiedene Plattformen (Host, UNIX, PC) Unterschiedliche Systeme (Datenbanken, Betriebssysteme, Programmiersprachen) Hohe Komplexität - Zentrale Planung bis ins Detail jeder Applikation nicht möglich KONZEPT: Definition von Überbauungsplänen, die die Entwicklung in gewünschten Bahnen halten Slide 9

10 ARCHITECTURE DEPARTMENT (KX) One of 4 departments of CS IT (the others are Application Development, Technical IT, and IT Production) High valuation of architecture-driven development! 5 groups Application architecture Technical architecture Security architecture Systems management architecture European platform architecture Architecture process Slide 10

11 Modularising Systems: Domain Concept, CS Information Bis Management and Support Data Warehouses Customers Products Slide 11 Distribution CHA SAL CUS ACC CRE PAY SEC TRE Clientapplikationen TREASURY Servicemodule Clientapplikationen SECURITIES Servicemodule Clientapplikationen PAYMENTS Servicemodule Clientapplikationen CREDITS Servicemodule Clientapplikationen ACCOUNTS Servicemodule Clientapplikationen CUSTOMERS Servicemodule Clientapplikationen SALES SUPPORT Servicemodule Clientapplikationen CHANNELS Servicemodule CS Information Bus Clientapplikationen MANAGEMENT REPORTING Servicemodule Clientapplikationen DATA ANALYSIS Servicemodule Clientapplikationen BASIC FACILITIES Servicemodule Clientapplikationen DOCUMEN- TATION Servicemodule Clientapplikationen LOGISTICS Servicemodule Clientapplikationen FINANCIAL ACCOUNTING Servicemodule Clientapplikationen OPERATIONAL MANAGEMENT Servicemodule OPR FAC LOG DOC BAS DAT MAN

12 The Service-Layer Project Main tasks of Service-Layer Coordination of CORBA-Engineering and Service-development and integration. Design and implementation of the middleware layer (Credit Suisse Information Bus), infrastructure and services. Implementation of key business services as proof of concept (CIF-Pilot). Provide an IntraNet based service-repository which allows complete documentation of all services. Define and provide needed documentation, guidelines, helpers and tools for either Engineering-, Development- or Support-staff. Set up service-reviews in order to provide high quality service interfaces along the standards. Ensure training in design and development of service interfaces and services. Set up a support team in order to help projects during all phases of the project life cycle. Slide 12

13 Service-Layer: Goals of 1999 / 2000 Business Case - Open bank system - Multichannel - Core system structurally unchanged - Renovation - Scaling infrastructure - Develop methods, skills - Security / Stability CSIB - Channel Services - Driven by frontend needs - Implementation with CORBA/PL1/IMS - Selected pilot Applications Slide 13

14 Service-Layer: Goals of 2001 ff. - Infrastructure optimized - Core system decomposed into services - Data encapsulation - Parts of core system replaced if necessary Business Case - Simplified integration of standard applications - Standardized middleware - Open bank system for server/server communication - Bridges to non-corba component standards - Replacement CS-internal middleware CSIB CSIB - Channel Services V3 - complete bank functionality on CSIB - internal services for core available - potentially standardized financial services - Existing applications migrated to standard MW - All new frontends based on CSIB - Integration of standard applications Slide 14

15 Granularität Ein Objekt kann in seine Bestandteile, d.h. Teilobjekte zerlegt werden, und diese wieder in seine Teilobjekte, usw. Die Granularität von Objekten nimmt mit zunehmender Teilung zu Adresskartei Name Vorname Tel PLZ Adresse Name Attribut Anzahl Objekte Granularität Slide 15

16 Granularität Heutige objektbasierte Middleware-Produkte - wie z.b. Orbix - sind nicht in der Lage, Objektmengen in der Grössenordnung mehrerer Zehntausend oder Millionen in verteilten Umgebungen effizient zu handhaben. Die Wahl der Granularität bedingt deshalb ein sorgfältiges Abwägen konzeptioneller und technischer Randbedingungen und Gegebenheiten. Schnittstellen können nicht losgelöst von diesen Gegebenheiten entwickelt werden. Die Credit Suisse wird aus diesen Gründen in den nächsten Jahren vorwiegend grobgranulare Services implementieren und eine Servicearchitektur umsetzen. Slide 16

17 Implementation (Orbix MVS) IMS DC-Part (Data Comm.) IMS Control Region Input Queue Output Queue APPC IMS adapter IMSraw Intf seq. of. char call Tx IIOP Client Client Client get IOR NameService MPRs Mapping Gateway reads IORs for Txs binds IORs MPPs MPPs MPPs Mapfile Int. Repository Exporter DB Database(s) USS Tx IDL IDL-DB UNIX & NT systems contains IDL definitions Slide 17

18 Overall-Status: Services by the End of in Entwicklung in Produktion Stand: Slide 18

19 Overall-Status: Load by the End of 2000 (in Production) Gesamtauswertung CORBA Infrastruktur Orbix OS/ ' ' '000 Transaktionsaufrufe 400' ' ' '000 0 w17 w19 w21 w23 w25 w27 w29 w31 w33 w35 w37 w39 w41 w43 w45 w47 Slide 19

20 Overview 2001: End of 2000 vs. End of 2001 Projects - 21 Applications in Production - Another 30 Applications under development - More than 50 Applications in Production - Another?? Applications under development Developers Services Developers attended the OrbixPL1-Training - 30 Attendees finished the Java-Academy - Up to 300 Developers in total Services in Production - About 95 Services planed or under development Developers attended the OrbixPL1-Training - 50 Attendees finished the Java-Academy - Up to 500 Developers in total Services in Production - About?? Services planed or under development Business Units and Clients - 2 BUs provide Services (CS, CSPB) - 4 BUs use Services (CS, CSPB, CSAM, CSFB) - About Users - 2 BUs provide Services (CS, CSPB,?) - 4 BUs use Services (CS, CSPB, CSAM, CSFB) - About Users (staff as well as customers) Platforms - Clients: HMTL, Java, C++, SmallTalk, MS-Office - Mid-tiers: Java, C++, EJB, SmallTalk - Servers: PL1 (IMS, CICS), Java, C++, VBA - OS: OS/390, NT, Solaris, AIX - Clients: HMTL, Java, C++, SmallTalk, MS-Office - Mid-tiers: Java, C++, EJB, SmallTalk - Servers: PL1 (IMS, CICS), Java, C++, VBA - OS: OS/390, NT, Solaris, AIX Slide 20

21 Referenz-Architektur HTTPS CORBA/SSL Präsentation (Benutzer) HTML Präsentation some text text text text... Java (Applet) Präsentation Java (Applet) Präsentation/ Applikationslogik andere Kanäle Applikations-Logik (zentral) JDBC LDAP JMS Web-Server Web-Server Web-Server (RZ) (RZ) Applikations-Server Applikations-Server Applikations-Server (RZ) (RZ) Data/ Business Services (zentral) CORBA Slide 21

22 IT-Strategy: CREDIT SUISSE Towers (I) 9 Applications 2 Applications 0 Application 1 Application 1 Application CSI Tower 1 CSI Tower 2 CSI Tower 3 CSI Tower 4 CSI Tower 5 Front- Tier Middl e-tier Backend- Tier HTML HTTPS Java Servlets CORBA / SSL CORBA Services Java Client CORBA / SSL CORBA Services Java Client CORBA / SSL Appl. Server mit EJBs CORBA / SSL CORBA Services HTML HTTPS Java Servlets CORBA/SSL Appl. Server mit EJBs CORBA/SSL CORBA Services HTML HTTPS B1 Entry Java Servlets CORBA/SSL Appl. Server mit EJBs CORBA/SSL CORBA Services Slide 22

23 CSI TOWERS: SUPPORT Technische end-to-end Sicht von Client bis Datenbank-Server (Entwicklung, Test, Betrieb) Betriebssystem, Middleware, Kommunikations-Software Entwicklungsumgebung inkl. Tests Run-Time Umgebung Sicherheitsinfrastruktur Auswahl- und Einsatzkriterien Programmier-, Konstruktions- und GUI-Richtlinien Software-Frameworks und Komponenten Rahmenorganisation für Aufbau, Wartung, Betrieb Slide 23

24 COMMERCIAL BREAK JOBS AT CREDIT SUISSE: Slide 24

25 IT ARCHITEKTUR: STADTPLANUNG Slide 25

26 VERKEHRSPLANUNG IN DER IT-ARCHITEKTUR Ziel: Verbindung der Gebäude (Tools) und Stadtteile (Applikationen) Mittel: Unterschiedliche Verkehrstechnologien RPC Messaging File Transfer SOAP (?) CORBA, COM, DCE Workflow ETT-Tools (Extract, Transform, Transport) Ziel: Geeignete Transportformen für unterschiedliche Applikationen bereitstellen, dabei Time to Market und Kostenaspekte berücksichtigen Slide 26

27 ENTERPRISE APPLICATION INTEGRATION AUSGANGSLAGE ENTERPRISE - Je grösser ein Unternehmen ist, desto vielfältiger ist sein Zoo aus unterschiedlichsten Applikationen, oft aus verschiedenen Epochen und mit diversesten Technologien APPLICATION - Kein Programm funktioniert heute mehr standalone - die IT besteht aus vernetzten Applikationlandschaften, innerhalb derer ständig Daten ausgetauscht werden. INTEGRATION - Neue Applikationen (die heute häufig eingekauft statt selbstgebaut werden) müssen möglichst kostengünstig und flexibel mit den existierenden Systemen verbunden werden. Slide 27

28 LIFE IS SIMPLE. IS IT? CLASSICAL THREE-TIER-ARCHITECTURE Presentation Layer (Users, Customers) Application Layer Application Server Backoffice Data, Business Services Host Host Services Web-Server Application Server C O R B A Databases Decentral Servers Slide 28

29 INSIDE THE BACK OFFICE CONNECTION COMPLEXITY C O R B A ERP Systems (Peoplesoft etc.) Host Applications External Data Feeds (Swift,SIC, ) Data Warehouses Databases New non-host Applications Slide 29

30 MESSAGE BROKER / INTEGRATION BROKER (EAI) COMMUNICATION SWITCH App. Tier C O R B A Data Tier ERP Systems (Peoplesoft etc.) Integration Broker Host Applications External Data Feeds (Swift,SIC, ) Data Warehouses Databases New non-host Applications Slide 30

31 PROBLEME DER APPLIKATIONSINTEGRATION Bei der Integration neuer Applikationen mit der existierenden Systemlandschaft tauchen eine ganze Reihe von Problemen auf: Unterschiedliche Arten des Zugriffs auf eine Applikation (Remote Procedure Calls, Message Queues, API-Libraries, DB-Tabellen,...) Unterschiedliche Datendarstellung (ASCII/EBCDIC, gepackt/xml, Fliesskomma/Fixpunkt,...) Unterschiedliche Interfaces (Datenstrukturen) Unterschiedliche Semantik Häufig ist eine n-to-m-kopplung der Applikationen notwendig Enterprise Application Integration befasst sich mit Lösungsmöglichkeiten für die obigen Probleme Slide 31

32 ENTERPRISE APPLICATION INTEGRATION Man findet zwei sehr unterschiedliche Definitionen des Begriffes EAI: EAI als Problem (Anwendersicht): Integration der vielfältigen Systeme eines Unternehmens zu einem einheitlichen Ganzen, wobei insbesondere die Einbindung eingekaufter Software mit proprietären Schnittstellen gelöst werden muss. EAI als Lösung (Herstellersicht): Software-Packages, bestehend aus existierenden Tools mit mehr oder weniger grossen Erweiterungen, die in irgendeiner Weise bei der Integration von Applikationen behilflich sind. Wenn man einen Hammer hat, scheint die ganze Welt aus Nägeln zu bestehen Slide 32

33 Der EAI-Stack Inter-Application Process Control (Workflow) Intra-Broker Process Control Rules Base Connectivity Addressing style: Peer-to-peer, publish/subscribe, or broadcast Application 1 Communication coupling: synchronous or asynchronous Application 2 Resource Interfaces (Adapter) Transformation Resource Interfaces (Adapter) Slide 33

34 EAI-GRUNDPRINZIP Obwohl die EAI-Produkte am Markt sehr unterschiedlich sind und keine allgemeingültige Definition des EAI-Funktionsumfangs existiert, lassen sich doch einige Gemeinsamkeiten finden: EAI-Software basiert auf einem Integration Broker Die Kommunikation zwischen Applikationen ist asynchron, um eine möglichst lose Kopplung zu erreichen Publish/Subscribe-Kommunikation erlaubt es, mehrere Sender mit mehreren Empfängern zu verbinden Tranformationsdienste ermöglichen die Anpassung der ausgetauschten Datenstrukturen, ohne dass die Applikationen geändert werden müssen Slide 34

35 ADAPTER Wrappen eine Applikation und führen grundlegende Datentranformationen durch Out-of-the-box-Adapter für Standard-Produkte (SAP, Peoplesoft, Siebel, Oracle) und Protokolle, Adapter-Toolkits für eigene Software Verschiedene Zugriffs-Techniken Zugriff über API, falls vorhanden Direkter Zugriff auf Datenbank, falls Schema bekannt (und stabil) Nutzung von Messaging-Schnittstellen Einzelne EAI-Produkte bieten bis zu 50 Out-of-the-box-Adapter an. Slide 35

36 KOMMUNIKATIONSSTEUERUNG EAI-Software erweitert die üblichen asynchronen Kommunikationsmechanismen um zusätzliche Funktionen Insbesondere: Publish-Subscribe Messaging Topic- vs. Content-based routing Static vs. Dynamic Subscriptions Slide 36

37 TRANSFORMATIONEN Anpassung von Format und Inhalt der übermittelten Daten je nach den Bedürfnissen des Empfänger Unterschiedliche Funktionalitäten One-to-one-map One-to-many-map Data enrichment Many-to-one-map Many-to-many-map Algorithmische Transformation Gefahr: Applikationslogik in der Middleware Slide 37

38 REGELN Regeln steuern, aufgrund der Struktur oder des Inhalts einer Nachricht, wie diese verarbeitet wird anzuwendende Transformationen zu beliefernde Empfänger Regeln sind ein sehr mächtiger Mechanismus, der aber auch sehr schnell unübersichtlich werden kann. Slide 38

39 WORKFLOW Intra-Broker-Prozesskontrolle Alternative zu Regeln: graphische Beschreibung der Verarbeitungsfolge einer Nachricht Workflow-Kontrolle Statt Konzentration auf Einzel-Messages: Beschreibung und Kontrolle kompletter Geschäftsprozesse Problem: Workflow-Komponente in existierenden EAI-Tools nicht ausgereift; klassische Workflow-Tools nicht geeignet Slide 39

40 WEITERE KOMPONENTEN Message Type Repository Message Warehouse Message-Kataloge XML-Infrastruktur Slide 40

41 APPLIKATIONSINTEGRATION ALS PROBLEMSTELLUNG UNIX-basierte Server Benutzer? ERP-Systeme Host-Apps Slide 41

42 APPLIKATIONSINTEGRATION UNIX-basierte Server Benutzer Ereignisbasiert MQSeries Message- Broker Servicebasiert CORBA Client-Server Prozessbasiert Workflow Other ERP-Systeme Host-Apps Slide 42

43 MATCHING INTEGRATION REQUIREMENTS TO TECHNICAL SOLUTIONS Data Synchronization FTP(limited) EAI needed S S S S S S S asynch Classical Service-based CORBA Stovepipe Processing MQSeries (limited) EAI needed S S S S Data Warehousing ETT-Tools FTP B2B proprietary EAI needed S Company A S Company B S S S S Information Broadcast - Slide 43

44 APPLICATION INTEGRATION: COUPLING SPHERES Sphere 3: External Apps Sphere 1: Built Apps Sphere 2: Bought Apps Slide 44

45 TIGHT VS LOOSE COUPLING THREE LEVELS OF COUPLING Interface / data Tight coupling: Common interface model Loose coupling: Disjoint interface models Technical / Framework level Tight coupling: Framework exists (CORBA etc.) Loose coupling: No Framework Communications level Tight coupling: synchronous RPC Loose coupling: asynchronous messaging Slide 45

46 NEED FOR EAI TRENDS AND CONSEQUENCES 24x7 Online Computing (no batch window) File transfer not sufficient any more Required: Permanent message flow, asynchronous model (publish/subscribe) Bought applications have their own databases, need data synchronization,have proprietary interfaces Required: glue to fit them into existing environment (adapters, data synchronization and transformation) Decomposition of applications From centralized applications to processing chains - separation of trade, production, settlement - incorporation of business partners Required: loosely coupled, message-based straight-through-processing Slide 46

47 ENTERPRISE APPLICATION INTEGRATION (EAI) THE CS EVENT BUS Presentation Tier Client Client Client Scope of CSI Towers Client Front Tier App Logic App Logic App Logic App Logic CS Information Bus (Service based) - existing Other Business Units Server Core Banking Bought Systems (Host) Applications International Data IT Platforms Warehouses Business Partners Event Event bus bus provides provides EAI EAI services: services: Publish/subscribe Publish/subscribe Rule-based Rule-based routing routing Message Message transformation transformation CS EventBus (Message based) - NEW Asynchronous Asynchronous messaging messaging loosely loosely coupled coupled CS CS Event Event Bus Bus initiative: initiative: approved approved by by Architecture Architecture Sounding Sounding Board Board common common development development by by CSFS CSFS and and CSPB CSPB Timeframe: Timeframe: Fully Fully productive productive beginning beginning of of Slide 47

48 PROPOSED SOLUTION: CS EVENT BUS Complements the CS information bus (CSIB) Reliable publish/subscribe messaging + EAI functionality CSIB remains the only bus for client / application access to host services and data Event bus only for asynchronous inter-server data exchange Concept similar to CSPB s BackBoneBus and CSFB s FOBOCA Appropriate processes and organization avoid mis-use and ensure reusability of message structures Similar to existing processes/organization within the Service Architecture Technical: EAI services provided by IBM MQSeries Integrator Already used by CSPB and planned for next release of CSFB s FOBOCA Slide 48

49 BEISPIEL Service Interface CORE APP CLIENT/ APP CORE APP CLIENT/ APP Slide 49

50 BEISPIEL Service Interface CORE APP CLIENT/ APP Event Interface CORE APP CLIENT/ APP Slide 50

51 BEISPIEL Event Repository CORE APP Rules Rules Engine Engine CLIENT/ APP Event Interface Transformation Transformation CORE APP Workflow Workflow Event Bus CLIENT/ APP Slide 51

52 PRODUKTE Es existiert eine ganze Reihe (>30) von Anbietern mit EAI- Lösungen am Markt. Alteingesessene Hersteller: BEA, Candle, IBM, Oracle, TIBCO Spezialisten: Mercator, Vitria, WebMethods Entscheid in der CS: IBM MQSeries Integrator bereits bei der CSPB im Einsatz, Einsatz in der CSFB geplant gute Integration mit MQSeries erweiterbar (Framework-Ansatz) Slide 52

53 THE CS EVENT BUS PRIME GOALS OF PROJECT Usage Policies When use services? When use events? When use file transfer? API support CORBA XML JMS,AMI,CMI Management Configuration Change Mgt Monitoring Security Processes Institutionalized: Event definition Channel Mgt (Foster Re-use) Technology Tool deployment MQ Integration Slide 53

54 LESSONS LERNED (meine eigenen nach 2 Jahren CS) Es genügt nicht, die technisch beste Lösung zu finden. Sie muss immer im Gesamtkontext gesehen werden Anbindung an existierende Systeme Vorhandene Skills Schulungsaufwand Security Systems Management Prozesse sind essentiell, insbeondere bei Infrastruktur Entwicklungsprozesse - Guidelines, Reviews, etc. Testvorgehen, Testumgebungen Change Management Slide 54

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